影響金屬材料拉伸試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的主要因素分析

趙靈杰

摘 要：在拉伸試驗(yàn)過程中，金屬材料理論上不僅包含許多內(nèi)容，而且在實(shí)際測(cè)試過程中，它們需要一系列操作過程來確保整個(gè)操作過程的完整性，并確保它們不受外部因素的影響。因此，在試驗(yàn)前，有必要弄清楚原因和影響因素，包括規(guī)定的具體內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：金屬材料；拉伸試驗(yàn)；檢測(cè)結(jié)果；主要因素

金屬力學(xué)性能測(cè)試是評(píng)估和測(cè)試金屬產(chǎn)品質(zhì)量的重要方法。但是，在實(shí)際拉伸試驗(yàn)過程中，一些外部因素往往會(huì)干擾數(shù)據(jù)，從而影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此，本文對(duì)金屬材料拉伸試驗(yàn)結(jié)果的主要影響因素進(jìn)行了討論和分析。

1試樣制作

在樣品測(cè)試過程中，拉伸試驗(yàn)中存在方向差異，導(dǎo)致金屬拉伸試驗(yàn)受到斷裂后拉伸速率，屈服強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度等主要參數(shù)的影響，標(biāo)本開始出現(xiàn)問題。在水平取樣時(shí)，所有操作程序必須按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。雖然產(chǎn)品的伸長(zhǎng)率不符合標(biāo)準(zhǔn)，但平行軋制方向的機(jī)械性能良好，縱向機(jī)械性能不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。為解決上述問題，首先，在取樣前，樣品粗糙應(yīng)加熱，變形，硬化等預(yù)防過程，因?yàn)樗鼈儠?huì)影響機(jī)械性能；其次，當(dāng)切割樣品粗糙時(shí)，應(yīng)留出一定的處理空間用于樣品粗加工。儲(chǔ)備空間應(yīng)大于20毫米。另外，在樣品粗加工過程中，應(yīng)盡可能消除熱處理和冷處理的硬化部分，以免影響測(cè)定因素，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。最后，通過汽車，銑削，刨削，磨削等工藝將樣品加工成樣品。

2測(cè)試儀器

在測(cè)量過程中，測(cè)量?jī)x器的精度必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量?jī)?nèi)容包括切割后的截面尺寸和截面尺寸。其中，分辨率是影響測(cè)量結(jié)果的重要因素之一。測(cè)量工具和儀器必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3夾持法

第一，金屬材料的拉伸試驗(yàn)通常采用夾緊方法。在夾緊試驗(yàn)中，如果樣品不穩(wěn)定，則不能正常進(jìn)行試驗(yàn)，因?yàn)閵A緊穩(wěn)定性代表誤差的大小。因此，如果樣品保持不穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差很大，金屬材料上的應(yīng)力會(huì)集中，導(dǎo)致金屬材料斷裂，整個(gè)實(shí)驗(yàn)都會(huì)失敗。第二，假設(shè)裝載軸與試樣中心的位置不同，偏心載荷只會(huì)增加曲率。但是，通常不允許樣品偏心，因?yàn)樗苋菀讓?dǎo)致樣品偏差。第三，如果選擇的拉力夾具不及時(shí)，它還會(huì)在一定程度上增加額外的彎曲應(yīng)力，從而導(dǎo)致最終數(shù)據(jù)的誤差。當(dāng)然，不正確地夾緊樣品可能導(dǎo)致滑動(dòng)和斷裂，數(shù)據(jù)可能太低，或者數(shù)據(jù)可能不正確。第四，偏心載荷通常發(fā)生在夾緊試樣形狀，加載系統(tǒng)和非材料試樣的過程中。因此，除了適當(dāng)減少偏心效應(yīng)外，還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4溫度

在金屬材料的拉伸試驗(yàn)期間，金屬材料容易受溫度影響。隨著普通金屬材料的溫度升高，其自身溫度也會(huì)升高，但在升溫過程中其強(qiáng)度指數(shù)會(huì)繼續(xù)下降。當(dāng)然，一般來說，雖然溫度的影響相對(duì)較小，但其影響幾乎可以忽略不計(jì)。但是，如果使用高精度載荷傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，特別是一些特殊的實(shí)驗(yàn)材料，必須綜合考慮溫度的影響，必須及時(shí)糾正問題。

5拉伸速率

在拉伸試驗(yàn)中，拉伸速率是影響金屬材料應(yīng)力的重要參數(shù)之一。在室溫下，拉伸速率在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中起決定性作用。因此，如果拉伸速率大，則金屬材料的屈服強(qiáng)度和延伸強(qiáng)度也將增加。當(dāng)然，不同的材料具有不同的拉伸速率。因?yàn)楫?dāng)強(qiáng)度低時(shí)，材料的可塑性具有最顯著的影響。另外，屈服強(qiáng)度也有很大影響。因此，除國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)作為參考值外，保證屈服強(qiáng)度和延伸強(qiáng)度應(yīng)與非比例測(cè)量中的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一致或高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

因此，在確定金屬材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，必須確保金屬材料的長(zhǎng)度必須保持在一定的速度標(biāo)準(zhǔn)并且金屬材料的長(zhǎng)度在恒定的范圍內(nèi)。如果在塑性設(shè)定范圍內(nèi)，金屬材料試樣的強(qiáng)度應(yīng)變力在設(shè)定范圍內(nèi)。如果測(cè)試儀無(wú)法測(cè)量強(qiáng)度應(yīng)變率或無(wú)法控制應(yīng)變速率，則應(yīng)在測(cè)試儀的兩個(gè)夾緊位置控制主拉伸速率，應(yīng)力的影響應(yīng)分開應(yīng)力速率。如果試驗(yàn)的抗拉強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則金屬材料塑性范圍內(nèi)的平行長(zhǎng)度應(yīng)變率不應(yīng)大于0.008/S.

6人為因素

拉伸試樣的橫截面積是金屬材料拉伸試驗(yàn)的關(guān)鍵因素之一。因此，檢查員進(jìn)行的檢測(cè)內(nèi)容主要包括金屬拉伸試驗(yàn)和材料產(chǎn)品的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。通常，在某些產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中，沒有規(guī)定金屬材料的橫截面積，并且根據(jù)材料規(guī)定標(biāo)稱橫截面積是均勻的。此外，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，如果沒有明確規(guī)定金屬材料，必須符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并且還應(yīng)測(cè)量金屬材料的實(shí)際尺寸。但是，如果根據(jù)標(biāo)稱尺寸面積計(jì)算橫截面積，則測(cè)試結(jié)果肯定會(huì)有一些差異，有些甚至可能導(dǎo)致強(qiáng)度合格率降低，從而將不合格產(chǎn)品定義為合格產(chǎn)品。

第一，測(cè)量?jī)x器的選擇。在金屬材料的拉伸試驗(yàn)中，拉伸試樣的直徑通過千分尺和光標(biāo)厚度來選擇。如果使用的測(cè)量方法不準(zhǔn)確，測(cè)量數(shù)據(jù)將太大或太小，并且金屬材料的極限強(qiáng)度將是錯(cuò)誤的。同時(shí)，如果儀表的測(cè)量表面垂直于樣品的軸，則測(cè)量結(jié)果應(yīng)大于原始數(shù)據(jù)。

第三，誤讀了數(shù)據(jù)。在測(cè)量金屬樣品的尺寸的過程中，如果人為因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)被誤讀或錯(cuò)誤標(biāo)記，則測(cè)量結(jié)果也將不同。如果千分尺或卡尺在讀取時(shí)讀取數(shù)據(jù)不正確，則在孔徑拉伸試驗(yàn)外進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，外徑尺寸讀數(shù)為0.5mm。這主要是由于千分尺的外徑為0.5毫米并用于測(cè)量圓圈。因此，如果不注意，數(shù)據(jù)將被誤讀。

第三，技術(shù)和測(cè)量師的差異。一般來說，由于環(huán)境不同，相同的技術(shù)和操作人員會(huì)在測(cè)量結(jié)果上帶來一些差異。因?yàn)榧词乖谙嗤沫h(huán)境中，測(cè)量結(jié)果也會(huì)不同。

7結(jié)語(yǔ)

綜上所述，樣品制備，測(cè)試儀器設(shè)備，夾緊方法，溫度，拉伸速率，人為因素對(duì)金屬材料的拉伸試驗(yàn)結(jié)果有一定影響。因此，在實(shí)際測(cè)量過程中，必須首先明確定義影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。其次，在操作過程中設(shè)置這些影響因素以減少其影響并選擇正確的實(shí)驗(yàn)方向可以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外，如果測(cè)試金屬樣品，應(yīng)盡可能選擇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀器，拉伸速率，溫度和夾緊方法，以確保實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和可靠性。最后，在整個(gè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效控制，確保操作過程符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

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（作者單位：南通市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所）